51% Angriff
Was ist ein 51% iger Angriff?
Ein 51%-Angriff bezieht sich auf einen Angriff auf eine Blockchain – am häufigsten Bitcoins, für die ein solcher Angriff immer noch hypothetisch ist – durch eine Gruppe von Bergleuten, die mehr als 50% der Mining-Hash-Rate oder Rechenleistung des Netzwerks kontrollieren.
Die Angreifer könnten verhindern, dass neue Transaktionen Bestätigungen erhalten, sodass sie Zahlungen zwischen einigen oder allen Benutzern einstellen können. Sie könnten auch Transaktionen rückgängig machen, die abgeschlossen wurden, während sie die Kontrolle über das Netzwerk hatten, was bedeutet, dass sie Münzen doppelt ausgeben könnten.
Sie wären mit ziemlicher Sicherheit nicht in der Lage, neue Münzen herzustellen oder alte Blöcke zu ändern. Ein 51%-Angriff würde Bitcoin oder eine andere Blockchain-basierte Währung wahrscheinlich nicht sofort zerstören, selbst wenn er sich als äußerst schädlich erwies.
Die zentralen Thesen
- Blockchains sind verteilte Hauptbücher, die jede Transaktion aufzeichnen, die im Netzwerk einer Kryptowährung durchgeführt wird.
- Ein 51%-Angriff ist ein Angriff auf eine Blockchain durch eine Gruppe von Minern, die mehr als 50% der Mining-Hash-Rate des Netzwerks kontrollieren.
- Angreifer mit mehrheitlicher Kontrolle über das Netzwerk können die Aufzeichnung neuer Blöcke unterbrechen, indem sie andere Miner daran hindern, Blöcke zu vervollständigen.
- Das Ändern historischer Blöcke ist aufgrund der Hartcodierung vergangener Transaktionen in die Bitcoin-Software schwierig.
So funktioniert ein 51%-Angriff
Bitcoin und andere cryptocurrencies basieren auf blockchains, eine Form eines verteilten Buch. Diese digitalen Dateien zeichnen jede Transaktion auf, die im Netzwerk einer Kryptowährung durchgeführt wird, und stehen allen Benutzern – und der Öffentlichkeit – zur Überprüfung zur Verfügung. Als Ergebnis kann niemand eine Münze zweimal ausgeben. (Sogenannte „private Blockchains“ führen Berechtigungen ein, um zu verhindern, dass bestimmte Benutzer in der Öffentlichkeit alle Daten einer Blockchain sehen.)
Wie der Name schon sagt, ist eine Blockchain eine Kette von Blöcken, bei denen es sich um Datenbündel handelt, die alle abgeschlossenen Transaktionen während eines bestimmten Zeitraums aufzeichnen. Bei Bitcoin wird ungefähr alle 10 Minuten ein neuer Block generiert. Sobald ein Block abgeschlossen oder abgebaut ist, kann er nicht mehr geändert werden, da eine betrügerische Version des öffentlichen Hauptbuchs schnell entdeckt und von den Benutzern des Netzwerks abgelehnt würde.
Durch die Kontrolle des Großteils der Rechenleistung im Netzwerk kann ein Angreifer oder eine Gruppe von Angreifern jedoch den Prozess der Aufzeichnung neuer Blöcke stören. Sie können andere Miner daran hindern, Blöcke zu vervollständigen, wodurch sie theoretisch das Mining neuer Blöcke monopolisieren und alle Belohnungen verdienen können.
Bitcoin
Für Bitcoin beträgt die Belohnung derzeit 12,5 neu erstellte Bitcoins, obwohl sie schließlich auf Null sinken wird. Sie können die Transaktionen anderer Benutzer blockieren und eine Transaktion senden und dann rückgängig machen, so dass es so aussieht, als ob sie noch die gerade ausgegebene Münze hätten. Diese Schwachstelle, die als Double-Spending bekannt ist, ist das digitale Äquivalent einer perfekten Fälschung und die grundlegende kryptografische Hürde, für die die Blockchain gebaut wurde. Ein Netzwerk, das doppelte Ausgaben zulässt, würde also schnell an Vertrauen verlieren.
Das Ändern von historischen Blöcken – Transaktionen, die vor Beginn des Angriffs gesperrt waren – wäre selbst bei einem 51-%-Angriff äußerst schwierig. Je weiter hinten die Transaktionen liegen, desto schwieriger wäre es, sie zu ändern. Es wäre unmöglich, Transaktionen vor einem Kontrollpunkt zu ändern, hinter dem Transaktionen in der Bitcoin-Software fest codiert sind.
Andererseits ist eine Form eines 51%-Angriffs mit weniger als 50% der Mining-Power des Netzwerks möglich, jedoch mit geringerer Erfolgswahrscheinlichkeit.
Der Mining-Pool gHash. IO überstieg im Juli 2014 kurzzeitig 50% der Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks, was dazu führte, dass sich der Pool freiwillig dazu verpflichtete, seinen Anteil am Netzwerk zu reduzieren. Es hieß in einer Erklärung, dass es in Zukunft nicht mehr 40% der gesamten Bergbauleistung erreichen werde.
51% Angriffsbeispiele aus der Praxis
Krypton und Shift, zwei auf Ethereum basierende Blockchains, erlitten im August 2016 51% Angriffe.
Im Mai 2018 erlitt Bitcoin Gold, zu der Zeit die 26. größte Kryptowährung, einen Angriff von 51%. Der böswillige Akteur oder die böswilligen Akteure kontrollierten einen großen Teil der Hash-Power von Bitcoin Gold, so dass die Angreifer trotz wiederholter Versuche, die Umtauschschwellen zu erhöhen, mehrere Tage lang doppelt ausgeben konnten und schließlich Bitcoin im Wert von mehr als 18 Millionen US-Dollar stahlen Gold.
51 % Angriff vs. 34 % Angriff
Das Tangle, ein verteiltes Hauptbuch, das sich grundlegend von einer Blockchain unterscheidet, aber ähnliche Ziele erreichen soll, könnte theoretisch einem Angreifer erliegen, der über ein Drittel der Hash-Rate des Netzwerks einsetzt, was als 34-%-Angriff bezeichnet wird.